(57)【要約】【課題】  流れている水の中に羽根車を埋め込み、水のエネルギーによって羽根車を効率よく回転させることで、自然のエネルギーを電力エネルギーに変換する。【解決手段】川の両岸を外壁８として利用し、その左右の外壁８に円弧状の整流壁１をそれぞれ設ける。左右の整流壁１の円弧と円弧とで形成された円形の空間に回転羽根車を入れる。整流壁１と羽根車内壁との間にできる水路に川または堀割りの流れの殆ど全部の水が流れる。【選択図】図５
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
河川の左右両側に設けられた外壁８と、
前記左右の外壁８、８の内側にそれぞれ設けた円弧状の整流壁１、１と、
前記左側の整流壁１と右側の整流壁１とで形成される円形の空間内に回転可能に配置される水車とを備え、しかも、
前記水車は、
羽根車回転軸５と、
この羽根車回転軸５に固定された円筒形の羽根車内壁４と、
これら羽根車回転軸５及び羽根車内壁４の上部及び下部にそれぞれ固定された羽根車天井板６及び羽根車底板７と、
これら羽根車天井板６と羽根車底板７との間に固定されて前記羽根車回転軸５に向かって放射状に延びている複数の第一の回転羽根３と、
前記羽根車内壁４に固定され前記羽根車内壁４から外方に延びている複数の第二の回転羽根３′とから成る、
水流を利用した発電用水中水車。
【請求項２】
前記第一、第二の回転羽根３、３′の長さを前記整流壁１と前記羽根車内壁４との間隔よりもやや短くすることで、前記第一の回転羽根３と前記羽根車内壁４との間及び前記第二の回転羽根３′と前記整流壁１との間にそれぞれわずかな隙間が生じるようにし、かつ
前記第一の回転羽根３と第二の回転羽根３′とは互い違いに配置されていることを特徴とする、請求項１に記載の水流を利用した発電用水中水車。
【請求項３】
前記第一、第二の回転羽根３、３′の先端の小部分を水の流れと逆方向に約９０°折り曲げることで流れる水の抵抗を多く受けるようにした、請求項１に記載の水流を利用した発電用水中水車。
【請求項４】
全体を前記羽根車回転軸５を中心に点対称の構造とすることで、いずれか一方を流入口側とし他方を流出口側として使用することも、またその一方を流出口側とし他方を流入出口側として使用することも、可能にした、請求項１に記載の水流を利用した発電用水中水車。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本考案は、河川の水流を利用して水車を回転させて電力を得る発電用水車に関する。
【背景技術】
【０００２】  河川に回転羽根車を据え付けて水の流れでもってその回転羽根車を回転させて電力エネルギーを得ようとすることは種々提案されている。しかし、この種の従来技術では、回転羽根車は河川の水のごく一部しか受け止めることができないため、河川の水のもつエネルギーを発電にフルに利用することはできなかった。
【特許文献１】特開２０００−２４０５５２号公報
【特許文献２】特開２００３−３３６５７０号公報
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００３】  今、地球温暖化が問題になっているが、それを防ぐ方法の一つとして、石油等の燃焼によるエネルギー取得をなるべく減らし、地球を汚さないクリーンなエネルギー獲得の方法を考えなければならない。この問題解決のための一方法として考案したのが本水車である。本水車は水の持つ重量と流速をそのままエネルギーと考え、そのエネルギーを引き出すために、水車の回転羽根に流れる水の力ができるだけ多く働くよう羽根と水路を工夫し、比較的簡単に身近な所で電力が得られるようにすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】  上記課題を解決するため、本考案では以下の手段を講じている。
川の小さな流れ、または堀割りのような流れにおいては、その両岸を外壁として利用し、その外壁に円弧状の整流壁を、流れの中心部に想定した中心点を中心として両岸に対称的に設け、水車本体の羽根車内壁との間にできる水路に川または堀割りの流れの殆ど全部の水が流れるように設計した整流壁と羽根車との関係。【０００５】  羽根車の羽根の長さを整流壁と羽根車内壁との間隔よりやや短くし、それぞれの羽根と羽根車内壁及び整流壁との間にわずかな間隙ができるように互い違いに配置し、流れが蛇行するように工夫した点。【０００６】  回転羽根の先端の小部分を流れと逆方向に９０°折り曲げ、流れる水の抵抗を多く受けるようにした、回転羽根の形状。【０００７】    全体の形状に可逆性をもたせること。
【考案の効果】
【０００８】  本考案によれば、自然のエネルギー、すなわち、河川の水のエネルギー、を効率よく取り出して電力に変えることが可能となる。
【考案を実施するための最良の形態】
【０００９】  本考案による発電用水中水車は、河川の左右両側に設けられた外壁８と、左右の外壁８、８の内側にそれぞれ設けた円弧状の整流壁１、１と、左側の整流壁１と右側の整流壁１とで形成される円形の空間内に回転可能に配置される水車とを備える。
前記空間内に配置される水車は、羽根車回転軸５と、この羽根車回転軸５に固定された円筒形の羽根車内壁４と、これら羽根車回転軸５及び羽根車内壁４の上部及び下部にそれぞれ固定された羽根車天井板６及び羽根車底板７と、これら羽根車天井板６と羽根車底板７との間に固定されて前記羽根車回転軸５に向かって放射状に延びている複数の第一の回転羽根３と、前記羽根車内壁４に固定され前記羽根車内壁４から外方に延びている複数の第二の回転羽根３′とから構成される。
【実施例１】
【００１０】  図１に示すように、小川や堀割りの両岸を外壁８と見立て、その内側に整流壁１を設ける。整流壁１と整流壁１とは、両岸中央部に想定した中心点２を対称の中心点として斜めに向かいあったそれぞれの円弧によって囲まれた大きな空間を作る。その空間に図２に示すような本水車本体の回転羽根車をはめ込む。この回転羽根車の羽根天井壁の上に更に全体としての蓋をすれば、本水車全体が完成する。【００１１】  その場合、川底面はあらかじめ平らにならし、コンクリート等によりなめらかな平面とし、その中心部２に本水車本体の羽根車回転軸５の軸受け２が作られているものとする。【００１２】  また、回転軸５は全体の蓋に設けた軸穴を通して上部に出ているものとし、その先端に設けた歯車によりその回転力を陸上の発電装置に伝えるものとする。【００１３】  本考案による水車が多大な力を発揮できる特徴の一つは、（１）回転羽根車の内壁４と、整流壁１とによって作られる水路以外に水の逃げ場がないので、流れの殆どの水が集中的にそこに集まり、流速を増して羽根車を押すよう設計されている点である。【００１４】  さらに、（２）本考案による水車は、羽根そのものの配列にも特徴がある。
すなわち、図３に示すように、整流壁１と羽根車内壁４によって作られる空間を閉ざすことがないように、羽根３，３′の長さを短くし、外側の回転羽根３と内側の回転羽根３′を互い違いに配置してある。このことによって、図５のように、流れは蛇行し、各羽根に力を伝えることができるわけである。もし、羽根が水路を閉ざす位に大きいと、羽根と羽根との間にはさまった水は死に水となって、力を発揮することができない。【００１５】  本考案の更なる特徴は、（３）羽根３、３′の先端を流れと逆の方向に９０°折り曲げ、水の抵抗を大きく受けるようにした点である。【００１６】  以上の（１）、（２）、（３）の特徴によって、本考案による水車は、簡単な装置で大きな力を得ることができるのである。【００１７】  さらに、（４）本考案による水車の構造が軸受け（中心点）２を中心として対称形をしているため、可逆性を持っている。従って、海と湖をつなぐ狭い水路で起こる湖の流れの変化を利用した発電にも応用することができる。
【実施例２】
【００１８】  図５は、川幅の広い川で両岸を外壁として利用できない場合の対応策として、マッチ箱の外枠のような箱型の外壁を作り、その中に、水車本体の回転羽根車を入れて、川の適当な場所に沈め、前述したような効果を得ることができるのも本考案による水車の特徴である。
【産業上の利用可能性】
【００１９】  流れている水の中に羽根車を埋め込み、水のエネルギーによって羽根車を効率よく回転させることで、自然のエネルギーを電力エネルギーに変換する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】  狭い川や人工の堀割り等に形成される、本考案による水車の外壁及び整流壁を示す図である。（実施例１）
【図２】  本考案による水車の本体を示す斜視図である。
【図３】  図２の水車本体の水平断面図である。
【図４】  川幅が広くて川幅一杯の水車が作れない場合、川の流れの中に設置する本考案による水車の外枠全体を示す図である。（実施例２）
【図５】  図５の外枠の中に本考案による水車の本体を当てはめたときの状態を示す水平断面図である。
【符号の説明】
【００２１】１    整流壁
２    回転軸受け
３、３′    回転羽根
４    回転羽根車内壁
５    羽根車の回転軸
６    羽根車天井板
７    羽根車底板
８    外壁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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